配电网中性点接地系统的制作方法
【专利摘要】配电网中性点接地系统，包括接地选线设备、若干集中器，安装在母线出线上的若干故障指示器，连接在母线中性点与接地点之间的并联回路，接地选线设备控制连接一开关K，并联回路包括消弧线圈、电阻R、通电延时继电器KT1和通电延时继电器KT2，通电延时继电器KT1和通电延时继电器KT2的线圈并联；电阻R、通电延时继电器KT1的常闭触头和通电延时继电器KT2的常开触头串联成第一支路；开关K串接在通电延时继电器线圈的电源回路中；第一支路与消弧线圈并联；通电延时继电器KT1的延时时间t1大于通电延时继电器KT2的延时时间t2。本实用新型在断路器拒动后可自动切除并联电阻，避免了断路器拒动后系统故障电流的持续存在。
【专利说明】配电网中性点接地系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及配电网接地技术，具体地说是一种配电网中性点接地系统。
【背景技术】
[0002]目前，配电网中性点接地方式主要有中性点不接地方式、经消弧线圈接地和经小电阻的方式，中性点不接地方式下，若单相故障的电容电流较大容易产生弧光接地过电压，造成系统设备绝缘破坏，严重影响系统的安全性；中性点经消弧线圈接地的方式，针对电缆线路常发生的永久性故障无法实现快速隔离，需要根据选线信息进行人工拉路，另外由于单相故障时的接地电流较小，增大了故障选线的难度，选线装置的准确率难以保证冲性点经小电阻接地的方式，系统中任何的单相接地故障都会动作于跳闸，对于以架空线路为主或以架空与电缆混合线路组成的电网，其线路跳闸率过高，降低了供电可靠性。
[0003]在2013年9月25日公告的CN203217034U的中国实用新型专利说明书中公开了一种消弧线圈与小电阻组合接地的方式，接地选线设备通过控制与其连接的开关实现小电阻的投切，但是，该种方式存在一个弊端，由于并联电阻的投入使得其与消弧线圈形成回路，因此故障电流增大，在断路器拒动后，需要工作人员去对断路器拒动进行处理，由于这个过程时间比较长，系统故障电流的持续存在，会对系统造成损害。
实用新型内容
[0004]为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种在断路器拒动后，可自动切除并联电阻的配电网中性点接地系统，防止故障电流持续存在对系统造成的损坏。
[0005]为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案:一种配电网中性点接地系统，包括接地选线设备、若干集中器和安装在母线出线上的若干故障检测设备，所述接地选线设备控制连接一开关K，其特征在于，还包括连接在母线中性点与接地点之间的并联回路，所述并联回路包括消弧线圈、电阻R、通电延时继电器KTl和通电延时继电器KT2，所述通电延时继电器KTl和通电延时继电器KT2的线圈并联；所述电阻R、通电延时继电器KTl的常闭触头和通电延时继电器KT2的常开触头串联成第一支路；所述开关K串接在通电延时继电器线圈的电源回路中；所述第一支路与消弧线圈并联；所述通电延时继电器KTl的延时时间tl小于通电延时继电器KT2的延时时间t2。
[0006]进一步的，所述通电延时继电器KTl的延时时间tl等于保护动作时间与裕度时间ξ的和，通电延时继电器ΚΤ2的延时时间t2的范围是10s-60s。
[0007]进一步的，所述故障检测设备还包括设置在母线上的母线PT，所述接地选线设备包括故障判断模块，所述故障判断模块包括母线判断模块和中性点判断模块，所述母线判断模块包括六个母线电压数值比较器A3-A8、或门器件H2和或门器件H3、三个与门器件Y2-Y4，六个所述母线电压数值比较器A3-A8的输出值经过三个所述与门器件Y2-Y4运算后，再经或门器件H3运算；所述中性点判断模块包括中性点电压数值比较器Al和电流数值比较器A2、或门器件Hl和与门器件Y1，所述中性点电压数值比较器Al和电流数值比较器A2分别与所述或门器件Hl连接；或门器件Hl和或门器件H3均与与门器件Yl和或门器件H2连接，与门器件Yl和或门器件H2的输出端连接所述接地选线设备的信号输入端。
[0008]进一步的，所述并联回路还设置有避雷器B。
[0009]本实用新型的有益效果是:若为瞬时接地故障，则故障点电弧经消弧线圈熄灭，此时不投入并联电阻；若未永久性接地故障，在经过t2时间后，接入并联电阻，经过tl时间后，自动断开并联电阻，避免了断路器拒动后系统故障电流的持续存在。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明:
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型的两个通电延时继电器工作逻辑原理框图；
[0013]图3为本实用新型的故障判断模块的各个器件连接关系图。
【具体实施方式】
[0014]如图1至图3所示，本实用新型的具体实施例包括接地选线设备、若干集中器，安装在母线出线上的若干故障检测设备，和连接在母线中性点与接地点之间的并联回路。一个故障检测设备从属一个集中器，所述接地选线设备根据接地故障信号控制与其连接的开关K闭合与打开。
[0015]所述并联回路包括消弧线圈、电阻R、通电延时继电器KTl和通电延时继电器KT2，所述通电延时继电器KTl和通电延时继电器KT2的线圈并联，所述开关K串接在通电延时继电器线圈的电源回路中，接地选线设备通过控制开关K来接通通电延时继电器的线圈电源。所述电阻R、通电延时继电器KTl的常闭触头和通电延时继电器KT2的常开触头串联成第一支路，第一支路与消弧线圈并联。所述通电延时继电器KTl的延时时间为tl，通电延时继电器KT2的延时时间为t2。tl等于断路器保护动作时间与裕度时间ξ的和，通电延时继电器ΚΤ2的延时时间t2的范围是10s-60s，用户可根据自己的需要选择裕度时间ξ和t2的时间。进一步的，为了保护系统不受雷击损坏，在并联回路上还设置有避雷器B。
[0016]下面结合图3对故障判断模块的各个器件的来接关系及逻辑运算关系进行说明。图3中仅给出了数值比较器、或门器件及与门器件之间的连接关系，本领域技术人员完全可以根据本图3所示的连接关系进行相应的电路制作，因此，在这里不再对具体的电路作描述。故障检测设备还包括设置在母线上的母线PT (电压互感器)，所述接地选线设备包括故障判断模块，所述故障判断模块包括母线判断模块和中性点判断模块，所述母线判断模块包括六个母线电压数值比较器A3-A8、或门器件H2和或门器件H3、三个与门器件Y2-Y4，六个所述母线电压数值比较器A3-A8与三个所述与门器件Y2-Y4的连接关系为:电压数值比较器A3、A6和A8分别与与门器件Y2连接，电压数值比较器A4、A5和A8分别与与门器件Y3连接，电压数值比较器A4、A6和A7分别与与门器件Y4连接。三个与门器件Y2-Y4分别与或门器件H3连接，或门器件H3分别与与门器件Yl和或门器件H2连接。六个所述母线电压数值比较器A3-A8分别对母线的三相电压的最大值Vbmax (人为设定)或最小值Vbmin (人为设定)进行比较，然后输出值经过三个所述与门器件Y2-Y4运算后，再经或门器件H3运算。所述中性点判断模块包括中性点电压数值比较器Al和电流数值比较器A2、或门器件Hl和与门器件Yl，所述中性点电压数值比较器Al和电流数值比较器A2分别与所述或门器件Hl连接。或门器件Hl分别与与门器件Yl和或门器件H2连接。与门器件Yl和或门器件H2的输出端连接所述接地选线设备的信号输入端，与门器件Yl输出接地信号，或门器件H2输出异常信号。其具体工作原理为:在故障检测设备对中性点电压、中性点电流和母线电压进行采样时应采用统一的时钟，以保证数据在时间上的同步性。当发生单相接地时，接地相电压降低，非故障相电压升高，最高可升高为线电压，但为了保证足够的灵敏度和裕度，应在选择设定合适的Vbmin和Vbmax。当母线电压的某相电压低于Vbmin且其余两相电压高于Vbmax时，贝1J发出异常信号。正常情况下中性点电压应低于Vsrt (—般为额定相电压的15%),若中性点电压高于Vset,且某相电压发出异常信号，则判断为接地故障。正常情况下中性点电流应低于Iset (—般设定为4.5A),若中性点电压高于Iset,且某相电压发出异常信号,贝U判断为接地故障。该模块采用的中性点电压、中性点电流和母线电压复合校验的方法，能有效避免因三相不对称产生的中性点电压偏移进而错发接地信号的情况，同时也能规避当母线PT二次侧断线引起的母线电压异常进而错发接地信号的情况，因此具有更广泛的适应性。
[0017]下面结合图2对本实用新型的工作原理做详细说明:接地选线设备收到接地故障信号后，控制闭合开关K，接通继电器线圈回路，通电延时继电器KTl和KT2的线圈同时得电，如果该故障为瞬时故障，故障点电弧经消弧线圈熄灭，此时，由于这段时间还在通电延时继电器的延时范围内，并联电阻并不能投入；如果该故障为永久性故障，则通电延时继电器KT2的常开触点在t2时间后闭合，并联电阻R的投入使系统形成回路，系统的故障电流增大，触发已整定好的线路断路器动作跳闸隔离故障，在经过时间tl (如果断路器正常，则肯定会在断路器保护动作时间内动作，此处的tl在时间时间的基础上又增加了裕度时间I，充分保证了正常断路器的动作)后，通电延时继电器KTl的常闭触点打开，并联电阻R切除，这时，如果断路器拒动，则在tl时间内将并联电阻R切除，避免了在断路器拒动后系统故障电流的持续存在。
[0018]以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种配电网中性点接地系统，包括接地选线设备、若干集中器和安装在母线出线上的若干故障检测设备，所述接地选线设备控制连接一开关K，其特征在于，还包括连接在母线中性点与接地点之间的并联回路，所述并联回路包括消弧线圈、电阻R、通电延时继电器KTl和通电延时继电器KT2，所述通电延时继电器KTl和通电延时继电器KT2的线圈并联；所述电阻R、通电延时继电器KTl的常闭触头和通电延时继电器KT2的常开触头串联成第一支路；所述开关K串接在通电延时继电器线圈的电源回路中；所述第一支路与消弧线圈并联；所述通电延时继电器KTl的延时时间tl大于通电延时继电器KT2的延时时间t2。
2.根据权利要求1所述的配电网中性点接地系统，其特征在于，所述通电延时继电器KTl的延时时间tl等于保护动作时间与裕度时间ξ的和，通电延时继电器ΚΤ2的延时时间t2的范围是10s-60s。
3.根据权利要求1或2所述的配电网中性点接地系统，其特征在于，所述故障检测设备还包括设置在母线上的母线PT，所述接地选线设备包括故障判断模块，所述故障判断模块包括母线判断模块和中性点判断模块，所述母线判断模块包括六个母线电压数值比较器A3-A8、或门器件H2和或门器件H3、三个与门器件Y2-Y4，六个所述母线电压数值比较器A3-A8的输出值经过三个所述与门器件Y2-Y4运算后，再经或门器件H3运算；所述中性点判断模块包括中性点电压数值比较器Al和电流数值比较器A2、或门器件Hl和与门器件Y1，所述中性点电压数值比较器Al和电流数值比较器A2分别与所述或门器件Hl连接；或门器件Hl和或门器件H3均与与门器件Yl和或门器件H2连接，与门器件Yl和或门器件H2的输出端连接所述接地选线设备的信号输入端。
4.根据权利要求1所述的配电网中性点接地系统，其特征在于，所述并联回路还设置有避雷器B。
【文档编号】H02H9/06GK204012700SQ201420328848
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】瞿寒冰, 尹茂林, 林山, 臧宏伟 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司济南供电公司